金属晶体 分子晶体 原子晶体 离子晶体

金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体
金属晶体：由金属键形成的单质晶体。

金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、铝、铁和铜等。

金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子，金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起，金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键，自由电子在整个晶体中自由运动，金属具有共同的特性，如金属有光泽、不透明，是热和电的良导体，有良好的延展性和机械强度。

大多数金属具有较高的熔点和硬度，金属晶体中，金属离子排列越紧密，金属离子的半径越小、离子电荷越高，金属键越强，金属的熔、沸点越高。

例如周期系IA族金属由上而下，随着金属离子半径的增大，熔、沸点递减。

第三周期金属按Na、Mg、Al顺序，熔沸点递增。

根据中学阶段所学的知识。

金属晶体都是金属单质，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子（也就是金属的价电子）。

分子晶体：分子间以范德华力相互结合形成的晶体。

大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。

分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。

分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。

同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。

但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。

分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。

根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。

分子晶体熔沸点高低规律：分子间作用力越强，熔沸点越高
①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。

例如：元素周期表中第ⅦA族的元素单质其熔沸点变化规律为：At2>I2 > Br2 > Cl2>F2 。

②若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔沸点较高。

例如：HF > HI > HBr > HCl。

原子晶体：定义：相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体
原理简介相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。

例如金刚石晶体，是以一个碳原子为中心，通过共价键连接4个碳原子，形成正四面体的空间结构，每个碳环有6个碳原子组成，所有的C－C键键长为1.55×10-10米，键角为109°28′，键能也都相等，
详细内容：金刚石是典型的原子晶体，熔点高达3550℃，是硬度最大的单质。

原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。

原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，
两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。

常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。

（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属过渡型晶体。

）对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。

相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体，如：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等。

凡靠共价键结合而成的晶体统称为原子晶体。

例如金刚石晶体，是以一个碳原子为中心，通过共价键连接4个碳原子，形成正四面体的空间结构，每个碳环有6个碳原子组成，所有的C－C键键长为1.55×10-10米，键角为109°28′，键能也都相等，金刚石是典型的原子晶体，熔点高达3550℃，是自然界硬度最大的单质。

原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料[1]。

原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。

常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC、B等。

对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。

且原子晶体的熔沸点一般要比分子晶体和离子晶体高。

离子晶体：离子间通过离子键结合形成的晶体。

在离子晶体中，阴、阳离子按照一定的格式交替排列，具有一定的几何外形，例如NaCl是正立方体晶体，Na+离子与Cl-离子相间排列，每个Na+离子同时吸引6个Cl离子，每个Cl-离子同时吸引6个Na+。

不同的离子晶体，离子的排列方式可能不同，形成的晶体类型也不一定相同。

离子晶体中不存在分子，通常根据阴、阳离子的数目比，用化学式表示该物质的组成，如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1:1， CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1:2。

离子晶体是由阴、阳离子组成的，离子间的相互作用是较强烈的离子键。

离子晶体的代表物主要是强碱和多数盐类。

离子晶体的结构特点是：晶格上质点是阳离子和阴离子；晶格上质点间作用力是离子键，它比较牢固；晶体里只有阴、阳离子，没有分子。

离子晶体的性质特点，一般主要有这几个方面：有较高的熔点和沸点，因为要使晶体熔化就要破坏离子键，离子键作用力较强大，所以要加热到较高温度。

硬而脆。

多数离子晶体易溶于水。

离子晶体在固态时有离子，但不能自由移动，不能导电，溶于水或熔化时离子能自由移动而能导电
离子晶体熔沸点高低比较离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点越高。

例如：Al2O3 > MgO > NaCl > CsCl。